Способы изучения свойств материалов для оценки их надежности

№113-1,

технические науки

Показаны способы изучения свойств материалов на микро и макроуровнях с целью определения их основных механических свойств. Изучение данных закономерностей позволит проводить оценку надежности проектируемых деталей.

Похожие материалы

Решения практических инженерных задач по определению критериев надежности связано с необходимостью знаний в области закономерностей изменения выходных параметров машины или отдельных ее деталей с течением времени. Для знания данных закономерностей необходимо изучить изменения свойств материалов на различных уровнях.

Для описания поведения материалов при различных условиях эксплуатации определяют закономерности, которые вытекают на основании рассмотрения кристаллических решеток. Определение данных закономерностей сводится к рассмотрению электронных состояния твердых тел, в которых изучают связи между атомами и образование кристаллических решеток, исследуют неравновесные положения атомов в решетке. Данный уровень носит название субмикроскопического. На данном уровне, на знаниях, основанных на квантовой механике, можно проводить фундаментальные исследования, которые позволяют иметь представление о несовершенстве кристаллической решетки, силах упругости, взаимодействия и перемещении частиц. Данные знания являются основой для решения задач по определению прочности и долговечности материалов.

На микроскопическом уровне при помощи теории напряжений и деформаций в материальном объекте выделяется бесконечно малый объем и происходит рассмотрение его напряженного состояния. При помощи закона Гука описываются зависимости между возникающими напряжениями и деформациями, как в области упругих деформаций, так и за ее пределами. На данном этапе рассматриваются начальные свойства материалов. Впоследствии найденными закономерностями описываются свойства детали в целом.

Деформации и напряжения, возникающие в деталях, которые приводят к изменению состояния тела в целом, изучают на макроскопическом уровне.

Рассмотренные методы изучения поведения материалов ложатся в основу проектирования и конструирования деталей машин. Полученные закономерности поведения материалов необходимы для оценки изменения свойств материалов с течением времени. Знания в данной области позволят оценивать надежность деталей в процессе их работы.